摘要:土釘因其材料用量和工程量少、施工設備輕便、操作方法簡單、結構輕巧、柔性大、施工所需場地小及安全可靠等優(yōu)點,本文就主要綜論述了其施工工藝及控制要點,并對施工過程中易出現(xiàn)的問題提出了處理措施。
一、土釘墻支護結構的特點及適用范圍
1、土釘墻支護結構的特點
土釘墻支護結構是一種原位土體加固技術,它是將土釘安設或打入基坑邊坡土體內(nèi),將土體加固成能自穩(wěn)的擋土結構。土釘作用是沿通長與周圍土體接觸,以群體與土體接觸界面上的粘聚力或摩擦力,使土釘被動受拉給土體以約束,使其達到穩(wěn)定邊坡的作用。
2、土釘墻支護結構的適用范圍
土釘墻支護應用范圍非常廣泛,主要有:
(1)土體開挖時的臨時支護,高層建筑等深基坑開挖,地下機構施工開挖,土坡開挖等。
(2)永久擋土結構,這類工程一般與施工開挖時的臨時支護結合,如路塹土坡?lián)鯄?、橋臺擋墻等。
(3)現(xiàn)有擋土結構和支護的修理,改建與搶修加固,邊坡穩(wěn)定的加固等。
3、土釘墻的構造
土釘墻由土釘和面層兩部分構成,土釘主要包括鉆孔注漿土釘和打入式土釘兩種形式。
(1)鉆孔注漿土釘為最常用的土釘,一般采用¢16~¢32mm的Ⅱ、Ⅲ級鑼紋鋼筋,¢70~¢120mm鉆孔中形成。注漿材料為水泥凈漿或水泥砂漿,其強度不低于M10。水泥漿水灰比一般為0.5左右,水泥砂漿配合比一般1:1~1:2,水灰比為0.38~0.45。注漿土釘設定位支架以使鋼筋居中,孔口宜設置止?jié){塞及排氣管。
(2)打入式土釘一般采用鋼管等材料打入土中形成。打入式土釘一般釘長較短,不宜用于密實膠結土中。當打入鋼管為周圍帶孔的閉口鋼管時,可在打入后管內(nèi)注漿,增強土釘與土的粘結力,提高土釘?shù)目拱文芰?。土釘長度宜為開挖深度0.5~1.2倍,土釘?shù)拈g距宜為0.6~1.2m,土釘與水平夾角為10~20,土釘墻的墻面坡度不宜大于1:0.1。
(3)面層為土釘墻的重要組成部分。一般由¢6~¢l0mm,間距150~300mm的鋼筋網(wǎng),強度等級不低于C20的噴射混凝土組成,面層厚度一般為80~150mm。為保證土釘與墻面的有效連接,可采用加強鋼筋與土釘和分布鋼筋連接,也可采用加承壓墊板方法連接。
(4)當?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r,應采取降水或截水措施;土釘墻墻頂應采用砂漿或混凝土護面,坡頂和坡腳應設排水措施,坡面上可根據(jù)具體情況設置泄水孔。
二、工程實例
某商務樓工程;地上為12層,地下為1層,總建筑面積28812平方米?;诱嫉孛娣e3500平方米,實際開挖深度達5.10米。其中基坑西面為空曠場地,北面為河道,水位較高,距基坑邊最小距離為15米左右,其余兩面緊鄰城市干道。為節(jié)省造價,工程支護主要采用了二級放坡土釘墻支護形式,局部轉角部位采用灌注樁加上部3米土釘支護,土釘采用¢20鋼筋,長度分別為6m、9m,鉆孔注漿。坑中采用管井降水,同時基坑周邊輔以5套輕型井點降水。場區(qū)主要土層自上而下分別為:①素填土0.3~1.0m②粉質(zhì)粘土0.5~2.5m③淤泥質(zhì)粘土1.3~8.7m。
三、支護施工
1、土釘支護施工流程
開挖第一層土方→修坡→埋控制噴射混凝土厚度的標志→噴射第一層混凝土、混凝土養(yǎng)護,鉆孔→安設土釘→壓力注漿→綁扎墻面鋼筋網(wǎng)→釘端鎖定筋與鋼筋網(wǎng),水平垂直加強筋焊接,二次噴射混凝土→養(yǎng)護→開挖下一層土方、重復以上工序,直至最后一層土。
2、施工要點
(1)每一層工作面開挖深度為1.6m,其中最后一層工作面開挖至—4.8m,余土人工開挖。
(2)采用PZ—5型噴射混凝土機施工,噴射混凝土前,應對機械開挖的坡面及時修坡,每層混凝土噴射前埋設好混凝土厚度的標志,首層厚度控制在40~50mm。噴射作業(yè)應分段分片進行,同一分段噴射順序應自上而下,噴頭與受噴面應保持垂直且距離宜為0.6~1.0m,噴射混凝土終凝后應及時噴水養(yǎng)護3d。
(3)采用專用鉆孔機械成孔,成孔后及時安設土釘以防止坍塌,土釘鋼筋按設計要求提前預制,混凝土宜加入早強劑以提高早期強度,注漿應連續(xù)灌注。
(4)鋼筋網(wǎng)為¢6@200×200mm雙向,應與土釘連接牢固,鋼筋網(wǎng)噴射混凝土而層應向上翻過邊坡頂部1.0m;鋼筋搭接長度為35d,土釘端部鎖定筋應與鋼筋網(wǎng)、水平垂直加強筋相互焊接,加強筋直徑≮¢16mm。
(5)注漿分為兩次注漿,第一次壓力為0.4MP,第二次為0.8MP,第二次注漿按規(guī)定應在第一次注漿漿體初凝前完成,本工程實際控制在第一次注漿2~3小時范圍內(nèi)。
(6)噴射第二層混凝土前,應去除第一層混凝土松散的部分,混凝土的總厚度為100mm。第二層混凝土噴射完畢且終凝后,及時灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于3d。
四、基坑監(jiān)測
1、應及時對支護結構及周邊建筑物的安全性及穩(wěn)定性進行跟蹤監(jiān)測;基坑開挖前,在2倍開挖深度以外,至少設置兩處位移觀測基準點。
2、在基坑四周緊鄰的圍墻上合理布置監(jiān)測點,基坑邊緣以外1~2倍開挖深度范圍內(nèi)需要保護的物體及土釘墻支護結構本身,均應作為監(jiān)控對象。
3、各項監(jiān)測的時間間隔可根據(jù)施工進程確定,在雨期及土方開挖過程中,要適當加密觀測頻率,當變形超過有關標準或監(jiān)測結果變化速率較大時,應加密觀測次數(shù),當有事故征兆時,應進行連續(xù)監(jiān)測。
4、觀測結果要形成正式書面資料并作為邊坡是否變形的依據(jù),如發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)或變形超標,應及時處理后方可繼續(xù)作業(yè)。為此,現(xiàn)場當即對該兩處坡頂面全部硬化處理,并將表層降水及時引流至城市排水管網(wǎng),處理后監(jiān)測正常。
五、注意事項
基坑開挖深度增加,施工難度增大,施工單位承擔的風險也增加,因此要求深基坑的設計和施工必須選擇技術可行、造價合理、安全可靠的支護方案,下面就土釘墻支護技術在深基坑中應注意的幾個事項談一下看法:
1、施工前應徹底熟悉、掌握工程地質(zhì)勘探情況。
2、要掌握地下管線的材質(zhì)、間距、管徑、是否滲漏、有無損壞等。
3、要掌握地下水分布情況,及時掌握雨季施工地下水變化情況,并及時調(diào)整土釘分布數(shù)量。在本工程施工中就遇到一個問題,由于基坑北面為一條河道,河道局部地段有一條暗浜與其相連,暗浜的填土質(zhì)量也較差,結果導致該處水系與河道相通?;釉诖颂庨_挖,土釘成孔放置后,一直有水自土釘孔內(nèi)及該處坡面滲出,坡面噴射混凝土后時間不長就整塊脫落。為此,決定對該處基坑與河道之間進行壓密注漿,通過壓密注漿后將該處河道內(nèi)的水通道阻斷,同時在該坡面增加泄水孔,問題得以解決。
4、基坑開挖時要及時掌握地基土變化情況,制定相應措施。
5、土釘孔注漿應派有責任心的人員實施,及時檢查釘孔注漿飽滿度;對于漿液流失過多釘孔,應及時補漿。
6、土釘墻施工要隨時注意天氣變化,噴射混凝土面層時盡量避開雨天。
7、普通土釘墻要根據(jù)設計要求做好基礎設施和施工,特別是8m以上的普通土釘墻必須按設計要求做好墻基礎。
六、結束語
土釘墻支護深基坑工程與傳統(tǒng)的支護形式相比,有以下特點:
1、應用范圍廣,可用于臨時支護、道路工程、橋臺擋墻。
2、材料用量少,施工速度快,工期可縮短一半以上。
3、施工輕便、操作方法簡單、對場地土層的適應性強。
4、經(jīng)濟、安全可靠。與一般的支護結構比可節(jié)省費用50%以上。
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